April 2011

复活节闲扯:一场激动人心的数学公开挑战赛

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最速降线问题

“想象一个小球,仅受重力,从点 A 出发沿着一条没有摩擦的斜坡滚至点 B。怎样设计这条斜坡,才能让小球在最短的时间内到达点 B?”

这个在数学史上被称为“最速降线”的知名问题,最早是由著名的意大利科学家伽利略(Galileo Galilei)于 1630 年提出来的。他在研究后认为最速降线应该是圆弧,但可惜的是这个答案并不是正确的。时间又过了 60 多年,1696 年 6 月,来自瑞士巴塞尔(Basel,这座城市不仅是数学世家伯努利的故乡,也是欧拉的故乡,有一个由欧拉解决的著名数论问题就是以这座城市命名的)的约翰・伯努利(Johann Bernoulli)在《教师学报》(Acta Eruditorum)上又重新提出这个问题,并向全欧洲的数学家提出公开挑战。这个别出心裁却又十分容易理解的问题吸引了当时全欧洲的数学家,而最后给出了正确解答的人也都是数学史上赫赫有名的巨人。这也让这次挑战成为了数学史上最激动人心的一场公开挑战。

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